JP3100978B2 - 噴流発生ノズル構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は噴流発生ノズル構造に関する。

（ロ） 従来の技術 従来、浴槽の側壁にエジェクタを内蔵した噴流発生ノ
ズルを配設して、浴槽内に気泡混じりの浴湯を噴出可能
にした浴槽があり、上記噴流発生ノズル（200）は、第
５図及び第６図で示すように、浴槽壁（201）の外側に
配されポンプと接続したノズル本体（202）と、ノズル
本体（202）との間に浴槽壁（201）を挾み込んで固定さ
れる締付スリーブ（203）と、ノズル本体（202）内に挿
入されて外周部が空気通路（204）となり内周部が吐出
通路（205）となる筒状の導水管（206）と、導水管（20
6）に固定され外周に浴湯吸入口（207）を形成したカバ
ー（208）とを設けて、浴湯吸入口（207）を浴湯通路
（215）を介して浴湯取出口（216）に連通させると共
に、ノズル本体（202）のポンプ吐出側との接続部（20
9）から浴槽内に至る吐出通路（210）に、複数個のオリ
フィス（213）よりなる絞り部（211）を形成して吐出通
路（210）を縮小し空気を吸いこむエジェクタ部（212）
を設けて、浴槽内に気泡混じりの浴湯を噴出可能に構成
している。

また、図示しないが、単に浴湯の流路断面積を縮小し
て絞り部としたものもある。

また、上記接続部（209）は、ノズル本体（202）の軸
線上に浴槽の反対側からポンプ吐出側の配管（214）を
接続するように構成されている。

なお、（217）（219）はネジ部、（220）はフランジ
である。

（ハ） 発明が解決しようとする課題 ところが、上記した従来の噴流発生ノズル構造では、
単に絞り部を形成して通路を縮小しているだけである
か、または、単に複数個のオリフィスを形成して通路を
縮小しているだけであるので、ポンプから圧送された浴
湯は導水管中で拡散することなく直線的に噴出する。

そのために、空気の吸引力が低く浴湯内に十分な量の
空気を混入することができないという問題がある。

また、上記接続部（209）に、ノズル本体（202）の軸
線上を浴槽の反対側から配管（214）を接続しているの
で、同配管（214）を収容するスペースを広く要し、そ
のため、浴槽の設置が制限されることがある。

（ニ） 課題を解決するための手段 本発明では、浴槽の側壁に取付けられた筒状のノズル
本体内に、エジェクタ部を具備した導水管を同心円的に
挿入し、導水管内部を浴湯の噴出路とし、導水管とノズ
ル本体との間隙を浴湯の吸込路とした噴流発生ノズルに
おいて、上記エジェクタ部の上流側に浴湯に旋回流を発
生させる旋回室を形成し、同旋回室への浴湯の流入口
を、旋回室の浴湯旋回軸線に直交させて形成したことを
特徴とする噴流発生ノズル構造を提供せんとするもので
ある。

また、上記エジェクタ部の空気室を、導水管の外周を
囲繞し、かつ、複数個の連通孔を介して導水管の内部と
連通して形成したことにもことにも特徴を有する。

（ホ） 作用・効果 本発明によれば、ノズル本体の内部にポンプから圧送
された浴湯に旋回流を発生させる旋回室を形成したこと
によって、旋回流に伴う遠心力により、エジェクタ部に
おいて拡散しながら噴出される。

このように拡散した浴湯の噴流により、強い負圧が発
生し、エジェクタ部内の空気を効果的に吸引し、大量の
空気を浴湯に混入させることができる。

また、旋回室への浴湯の流入口を、旋回室の浴湯旋回
軸線に直交させて形成したことで、上記の浴湯旋回を強
めることができると共に、ノズル本体にエルボ等の接手
を用いずに浴湯配管を略直角に接続することができる。

そして、ノズル本体は浴槽の側壁に略直交して設けら
れているので、上記浴湯配管を浴槽の側壁に平行に接続
して配管スペースを小さくすることができ、浴槽設置の
制限を緩やかにすることができる。

また、エジェクタ部の空気室を、導水管の外周を囲繞
し、かつ、複数個の連通孔を介して導水管の内部と連通
して形成したことで、導水管の全周から空気を吸込むこ
とができ、大量の空気を浴湯に混入させることができ
る。

（ヘ） 実施例 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る噴流発生ノズル（Ｎ）を具備し
た浴槽（Ｂ）と、上記噴流発生ノズル（Ｎ）に接続した
給湯機（Ａ）と、浴湯循環機能部（Ｒ）を構成を示して
いる。

まず、浴槽（Ｂ）について説明する。

浴槽（Ｂ）は上面開放の略箱状に形成されており、同
浴槽（Ｂ）の一側壁に上記噴流発生ノズル（Ｎ）を配設
している。

次に、給湯機（Ａ）について説明する。

給湯機（Ａ）は略方形筒状の燃焼部（１）と、熱交換
部（２）とで構成されており、燃焼部（１）の内部に、
それぞれガス供給管（３）と連通した第１、第２バーナ
（４）（５）を配設している。

図中、（６）は元弁、（７）は各バーナ（４）（５）
の発熱量を調節するためのガバナ付比例弁、（８）
（９）は第１、第２切替弁、（10）は点火プラグ、（1
1）はバーナの点火状態を検知するためのフレームロッ
ド、（12）は温度ヒューズ、（13）は排気口である。

熱交換部（２）は、熱交換部（２）内を往復蛇行した
受熱管（21）の両端部に給水管（22）と出湯管（23）と
を連結構成しており、給水管（22）は上水道等の水源と
接続し、出湯管（23）は次に説明する浴湯循環機能部
（Ｒ）に接続している。

上記構成によって、給水管（22）からの水を受熱管
（21）中を流れる間に第１、第２バーナ（４）（５）の
熱で加熱して出湯管（23）から浴湯循環機能部（Ｒ）及
び台所等の出湯先に出湯することができる。

図中、（24）は台所等の出湯先に出湯するための接続
口、（25）は給水温度センサ、（26）は給水量センサ、
（27）はハイリミットバイメタル、（28）は出湯温度セ
ンサ、（29）は水量調節バルブ、（30）は湯量センサ、
（31）は浴槽（Ｂ）への給湯をON・OFFする給湯バル
ブ、（32）は浴槽（Ｂ）側から給湯機（Ａ）側に湯また
は水が逆流するのを防止するための逆止弁、（33）は浴
湯循環を監視するための浴湯水流スイッチである。

浴湯循環機能部（Ｒ）は、浴湯を循環させるためのポ
ンプ（40）と、同ポンプ（40）と浴槽（Ｂ）及び給湯機
（Ａ）とを接続する配管とで構成されており、ポンプ
（40）の吸入口（41）を、給湯配管（429を介し前記逆
止弁（32）と、浴湯吸入配管（43）を介し次に説明する
噴流発生ノズル（Ｎ）の吸入通路とに接続し、同ポンプ
（40）の吐出口（44）を浴湯吐出配管（45）を介し噴流
発生ノズル（Ｎ）の吐出通路に接続している。

そして、前記給湯機（Ａ）と浴湯循環機能部（Ｒ）と
は一体のケース（ｃ）中に収納されている。

第１図中、（50）はリモートコントローラであり、前
記ポンプ（40）や給湯機（Ａ）の発停ボタン、出湯量及
び温度調節ボタン、空気量調節弁（60）に接続した空気
量調節ボタン等を備えた操作部（51）と、表示部（52）
とを設けている。

（53）は上記リモートコントローラ（50）、各弁、各
センサ、点火プラグ等の機能部品に接続した制御基板で
ある。

次に、噴流発生ノズル（Ｎ）について説明する。

本発明の噴流発生ノズル（Ｎ）は、標準厚さの側壁を
有する一般浴槽と、側壁が厚い厚肉浴槽との両方に取付
けることができるように構成されており、まず、上記噴
流発生ノズル（Ｎ）を一般浴槽に取付けた場合につい
て、第２図〜第４図を参照して説明する。

（70）はノズル本体であって、有底筒状に形成されて
おり、浴槽（Ｂ）の割壁（B1）に穿設したノズル取付孔
（B2）の外側に取付けられている。

すなわち、ノズル本体（70）の一側端部を開口させ、
その内周面に雌ネジ（71）を形成し、浴槽側壁（B1）の
内側から上記雌ネジ（71）を螺入したフランジ付スリー
ブ（72）によってノズル取付孔（B2）の外側に固定され
ている。

（73）はフランジ付スリーブ（72）の外周面に形成し
た雄ネジ、（74）（75）はパッキン、（76）はスリップ
ワッシャである。

また、ノズル本体（70）の内部にはエジェクタ部
（Ｅ）を形成している。

すなわち、第２図〜第４図で示すように、ノズル本体
（70）の他側端部を後壁（77）で閉塞して、略円板形状
空間を有する旋回室（78）を形成し、後壁（77）の内面
中央に旋回流の強さを増すための略円板状の膨出部（7
9）を形成している。

また、旋回室（78）の周壁を前方に延出（80）すると
共に、段部（81）を設けて延出部（80）の内径を拡径
し、同延出部（80）の内部に中央に噴出口（82）を形成
した略円板状の前壁（83）を嵌入して上記段部（81）に
係合させ、同前壁（83）の前面には導水管（84）の後端
を当接させて、ポンプ（40）で圧送された浴湯を噴出口
（82）から導水管（84）中に噴出するように構成してい
る。

（82a）は縮流を防止するための丸みである。

導水管（84）は略円筒状で、浴槽側端部内周に雌ネジ
（110）を形成し、他端部周壁に複数個の連通口（85）
を穿設しており、連通口（85）の前方に拡径部（86）を
形成し、同拡径部（86）の外周面を前記延出部（80）の
内周面に密着させることで、導水管（84）を囲繞し、か
つ、導水管（84）の内部に連通した空気室（87）を形成
し、同空気室（87）をノズル本体（70）の周壁に形成し
た空気吸込口（106）に連通させている。

そして、上記延出部（80）の前端面に固定ワッシャ
（88）を小ネジ（89）で固着することにより、同ワッシ
ャ（88）と段部（81）との間で、前壁（83）と導水管
（84）とをノズル本体（70）に挟持状態で固定してい
る。

また、導水管（84）の前端部には略円筒状のスロート
ホルダ（90）の後端部が外嵌しており、同スロートホル
ダ（90）の前端部にボールソケット（91）を形成し、同
ソケット（91）中に略球状に形成したスロート（92）の
後端部を嵌入させ、同ソケット（91）の内側端部に螺入
したスロート固定具（93）により、スロート（92）を上
下及び左右首振り自在に連設している。

また、上記ボールソケット（91）の前端縁に後方向に
拡開した略円錐台形状の取付台（94）をスロートホルダ
（90）と一体に形成し、同取付台（94）基部の内周面に
形成した係合凸部（95）を、前記フランジ付スリーブ
（72）の外周に形成した係合凹部（96）に係合させるこ
とにより、スロートホルダ（90）をノズル本体（70）に
固定している。

上記スロート（92）には、後端から前端にかけて浴湯
噴出孔（97）が貫通しており、同浴湯噴出孔（97）は後
端から全長の約2/3までの間は、前方に向かってテーパ
ー状に縮径し、全長の約2/3から前端までの間は、前方
に向かってテーパー状に拡径しており、スロート（92）
前端部には、第２図で示すように、浴湯噴出孔（97）と
外部とを連通させる連通孔（98）を複数個形成してい
る。

また、スロートホルダ（90）の取付台（94）の浴槽内
部側に略円錐台形状のカバー（99）を覆設し、同カバー
（99）基部に略円筒状に形成した濾網（100）を張設
し、取付台（94）の基部に浴湯吸込口（101）を形成し
て、フランジ付スリーブ（72）内周面とスロートホルダ
（90）外周面、及び、ノズル本体（70）内周面と延出部
（80）外周面とで吸水通路（102）を形成し、同吸水通
路（102）を介して浴槽（Ｂ）の内部を、ノズル本体（7
0）の後端下部に形成した流出口（103）に連通させてい
る。

また、ノズル本体（70）後端上部に流入口（104）形
成して、流入口（104）を旋回室（78）に上方から連通
させることにより、流入口（104）からの浴湯の流線を
旋回室（78）の軸線に対して略直交させている。なお、
（105）はＯリングである。

かかるノズル本体（70）の流入口（104）に前記浴湯
循環機能部（Ｒ）の浴湯吐出配管（45）を接続し、流出
口（103）に浴湯吸入配管（43）を接続し、空気吸入口
（106）に前記空気量調節弁（60）から延出した空気吸
入管（61）を接続している。

本発明の実施例は上記のように構成されており、入浴
のためのお湯張りに際し、リモートコントローラ（50）
の操作部（51）を操作して出湯温度、お湯張り流量等の
設定を行い、次いで給湯機（Ａ）を起動すると、出湯温
度センサ（28）、水量調節バルブ（29）湯量センサ（3
0）等の各センサの検出値及び上記操作部（51）で設定
した設定値に基づき、給湯機（Ａ）のガバナ付比例弁
（７）、第１、第２切替弁（８）（９）及び給湯バルブ
（31）を制御して設定温度まで加熱された湯を浴槽
（Ｂ）に注入する。

そして、浴湯のお湯張り量が設定流量に達すると、湯
量センサ（30）がカウントアップし、自動的に浴槽への
出湯を停止させる。

また、浴槽（Ｂ）内に気泡混じりの浴湯を噴出させる
には、リモートコントローラ（50）の操作部（51）を操
作してポンプ（40）を作動させ、浴槽（Ｂ）中の浴湯
を、カバー（99）の濾網（100）→スロートホルダ（9
0）取付台（94）基部の浴湯吸入口（101）→ノズル本体
（70）内部の吸水通路（102）→ノズル本体（70）の後
端下部の流出口（103）→浴湯吸入配管（43）の順でポ
ンプ（40）に吸入され、同ポンプ（40）で加圧されて、
同ポンプ（40）→浴湯吐出配管（45）→ノズル本体（7
0）の流入口（104）の順で旋回室（78）に流入し、同旋
回室（78）内で強力な浴湯の旋回流が発生する。

そして、旋回室（78）中の浴湯は、旋回流の遠心力に
よって噴出口（82）を頂点とした略円錐形状に拡散しな
がら導水管（84）の内部に噴出し、この浴湯噴出のエジ
ェクタ効果によって導水管（84）中に負圧が発生し、空
気量調節弁（60）→空気吸入管（61）→空気吸入口（10
6）→空気室（87）→連通口（85）の順で空気が導水管
（84）中に吸入され、上記浴湯の噴流に混入して気泡混
じりの浴湯となり、スロート（92）から浴槽（Ｂ）中の
浴湯内に噴出することになる。

ここで本実施例における浴湯の旋回流について説明す
ると、旋回室（78）に流入する浴湯は、前に説明したよ
うに、旋回室（78）の軸線に略直角に流入するのである
から、流入浴湯の流線に、流路形状又は偶発的な原因に
よるごく僅かな非対称があると、旋回室（78）内の浴湯
に弱い旋回流が発生し、この弱い旋回流が原因になって
旋回室（78）に流入する浴湯の流線が旋回方向に偏向
し、そのために上記の弱い旋回流が短時間で極めて強い
旋回流に発達する。

また、旋回室（78）の内径よりも噴出口（82）の内径
が小さいから、浴湯が噴出口（82）に近付くにつれて旋
回半径が小さくなるので旋回流の接続速度が速くなり、
噴出口（82）からの噴出浴湯に作用する遠心力が大きく
なり、効果的に噴出浴湯を拡散させることができる。

しかし、旋回室（78）中での浴湯の旋回流が強くなり
過ぎると、この旋回流の遠心力が強くなり過ぎて、浴湯
が噴出口（82）方向に流れ難くなり、圧損が増加して噴
出浴湯の量が減少する。

そこで、本実施例では旋回室（78）の後壁（77）内面
中央に略円板状の膨出部（79）を形成して、旋回流に対
する摩擦抵抗を付与することによって、上記旋回流が過
剰に発達するのを防止している。

特に、本発明では、上記ノズル本体（70）の内部にポ
ンプ（40）から圧送された浴湯に旋回流を発生させる旋
回室（78）を形成すると共に、導水管（84）の外周を囲
繞し、かつ、多数の連通孔（85）を介して導水管（84）
の内部と連通した空気室（87）を形成したことにより、
導水管（84）内に噴出する浴湯を拡散させて、導水管
（84）内に強力な負圧を発生させることができ、十分な
量の空気を噴出浴湯に混入させることができる。

また、流入口（104）をノズル本体（70）の側周壁に
同本体（70）の軸線に直交させて形成したことで、浴湯
配管を浴槽（Ｂ）の側壁に平行に接続して、配管スペー
スを小さくすることができ、浴湯設置の制限を緩やかに
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る噴流発生ノズルを具備した浴槽と
同ノズルに接続した給湯機の構成を示す説明図、第２図
は上記噴流発生ノズルの縦断面説明図、第３図は第２図
Ｉ−Ｉ線断面図、第４図は第２図II−II線断面図、第５
図は従来構造による噴流発生ノズルの断面説明図、第６
図は第５図III−III線断面図。 （Ｂ）：浴槽 （B1）：側壁 （Ｅ）：エジェクタ部 （Ｎ）：噴流発生ノズル （70）：ノズル本体 （78）：旋回室 （84）：導水管 （85）：連通孔 （87）：空気室 （104）：流入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 政弘 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番１号 日本ユプロ株式会社内 (56)参考文献 実開 平２−98931（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61H 23/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】浴槽（Ｂ）の側壁（B1）に取付けられた筒
   状のノズル本体（70）内に、エジェクタ部（Ｅ）を具備
   した導水管（84）を同心円的に挿入し、導水管（84）内
   部を浴湯の噴出路とし、導水管（84）とノズル本体（7
   0）との間隙を浴湯の吸込路として噴流発生ノズル
   （Ｎ）において、 上記エジェクタ部（Ｅ）の上流側に浴湯に旋回流を発生
   させる旋回室（78）を形成し、同旋回室（78）への浴湯
   の流入口（104）を、旋回室（78）の浴湯旋回軸線に直
   交させて形成したことを特徴とする噴流発生ノズル構
   造。
2. 【請求項２】浴槽（Ｂ）の側壁（B1）に取付けられた筒
   状のノズル本体（70）内に、エジェクタ部（Ｅ）を具備
   した導水管（84）を同心円的に挿入し、導水管（84）内
   部を浴湯の噴出路とし、導水管（84）とノズル本体（7
   0）との間隙を浴湯の吸込路とした噴流発生ノズル
   （Ｎ）において、 上記エジェクタ部（Ｅ）を上流側に浴湯に旋回流を発生
   させる旋回室（78）を形成し、同エジェクタ部（Ｅ）の
   空気室（87）を、導水管（84）の外周を囲繞し、かつ、
   複数個の連通孔（85）を介して導水管（84）の内部と連
   通して形成したことを特徴とする噴流発生ノズル構造。